A mechanism for faster release of meltwater from the Greenland ice sheet
2016-01-04

A new study published in Nature Climate Change by researchers from Denmark, US and the Department of Earth Sciences at Uppsala University has found that the so called firn layers of the Greenland ice sheet interior are releasing meltwater at a faster rate than previously anticipated. The study shows that the recent atmospheric warming are changing the near-surface firn layers’ ability to store meltwater, which is resulting in a faster release of meltwater from the ice sheet.
- Basically our research shows that the firn reacts fast to a changing climate. Its ability to limit mass loss of the ice sheet by retaining meltwater could be smaller than previously assumed,” says Horst Machguth from the Geological Survey of Denmark and Greenland, who is the lead author of the study.
The researchers investigated the impact of recent atmospheric warming on the structure of near-surface snow and ice layers, called firn, on the Greenland ice sheet. Over the course of three expeditions in 2012, 2013 and 2015 the researchers traversed several hundred kilometres of the ice sheet to map the structure of the firn layers with an ice-penetrating radar unit and by drilling regularly-spaced shallow firn cores.
Horst Machguth explains: “The near-surface of the large ice sheet interior is comprised of snow that is slowly being converted into glacier ice. This porous firn layer can be up to 80 m thick. Earlier research has shown that firn acts like a sponge, and stores meltwater percolating down from the ice sheet surface by refreezing it to form ice layers. But after the Greenland ice sheet was hit by a series of warm summers, it was unknown how the firn reacted to exceptional amounts of meltwater. Our research aimed to clarify whether the firn was indeed capable of retaining the meltwater, or whether the sponge had been overwhelmed.”
The scientists drilled several 20 m deep cores to sample the firn, also targeting sites where similar cores had been drilled 15 to 20 years ago. At many locations, a comparison of the new and old cores revealed that the amount of refrozen ice layers in the firn had indeed increased substantially over the past two decades, consistent with the sponge theory. This sponge-like behaviour, however, was not found everywhere. Cores drilled at lower elevations indicated that the recent exceptional meltwater production had only percolated to shallow depths within the firn, aggregating into massive ice layers directly below the ice sheet surface.
- It appears that the firn was overwhelmed by the melt to a degree where so many ice lenses had formed that they started to hinder percolation of further meltwater. Initially small ice lenses grew to form ice layers of several meters in thickness that act as a lid on top of otherwise sponge-like firn. Radar measurements identified that these massive ice lenses were continuous over tens of kilometres, says Dirk van As, a co-author of the study from the Geological Survey and continues:
- Surface meltwater wants to refreeze in firn locally, which it does at higher elevation, but at lower elevations it hits that lid of ice and is forced to stay at the surface where it cumulates. Satellite imagery from recent summers shows that the meltwater then formed rivers on the surface that flow towards the margin of the ice sheet.
- In contrast to storing meltwater in porous firn, this mechanism increases runoff from the ice sheet, says Mike MacFerrin, second-author of the study from University of Colorado at Boulder.
- This process has not previously been observed in Greenland. The total extent of this ice lid capping the ice sheet firn remains unknown. For this reason, the amount of additional ice sheet runoff associated with this newly observed process cannot yet be quantified.
Similar changes in firn structure have been observed on various ice caps in the neighbouring Canadian Arctic, which leads to the conclusion that this phenomenon could be wide-spread in Greenland.
- To investigate this question, we are now combining our core data with remotely sensed measurements at NASA which cover the entire ice sheet, explains MacFerrin.
Link to a movie about the project
Nyhetsarkiv 2016
-
Skillnad i synsätt mellan Nord och Syd hinder i klimatforskning
Foto: Lars Edenius Norra halvklotets dominans inom klimatforskningen och bristen på klimatforskare i syd kan utgöra ett hinder för utveckling och tillämpning av globala överenskommelser och nationella åtgärder.
-
Ny seminarieserie och doktorandkurs: Ahead of the Curve
Institutionen för geovetenskaper och Universitetsbiblioteket presenterar: Ahead of the Curve - en seminarieserie och doktorandkurs i vetenskaplig kommunikation
-
Heidi Pettersson, Gästforskare på besök
Under november får institutionen för geovetenskaper besök av Dr Heidi Pettersson från FMI
-
Frances Deegan får pris av Geologiska föreningen
Bang! Scanning electron microscope image of an experiment showing how CO2 bubbles are released when
magma comes into contact with limestone (source: F.M. Deegan)Frances Deegan tilldelas Geologiska Föreningens Bergströmspris till unga forskare för 2016!
-
Studentdelegation till COP22
Hela studentdelegationen till COP22. Foto: Börje Dahrén Nästa vecka börjar COP22, det årliga klimatmötet. Institutionen för geovetenskaper vid Uppsala universitet sänder en studentdelegation till Marrakech i Marocko.
-
Popcornsten löser magmakamrarnas gåta
Sedan slutet av 1700-talet har geologer varit oense om hur stora magmakammare bildas i jordskorpan. En av de stora mysterierna har varit frågan vart alla stenar från magmakamrarnas tak tar vägen. Nu har en forskargrupp från Uppsala universitet och Goethe-universitetet i Frankfurt hittat de försvunna stenarna – och de ser helt annorlunda ut än väntat.
-
Sifra Bijl vinner pris för bästa presentation på TekNats studentkonferens 2016!
Sifra Bijl presenterar sin forskning på TekNats studentkonferens Sifra Bijl är en av våra studenter på masterprogrammet i geovetenskap. På på TekNats studentkonferens 2016 vann hon utmärkelse för bästa presentation för sitt ypperliga föredrag om åldersbestämmning av en Tyrannosaurus Rex vid namn Trix.
-
Förnybar energiteknik är inte alltid hållbar
Salar de Uyuni i Bolivia är världens största saltöken. Saltet innehåller stora mängder litium som är en central komponent i modern batteriteknik. foto: psyberartist, ”salt flats” (CC BY 2.0) https://flic.kr/p/aaF2vC I en ny avhandling från Uppsala universitet visar Simon Davidsson att en snabb tillväxt av förnybar energiteknik inte nödvändigtvis är hållbar. För att hitta den bästa vägen framåt i den kommande energiomställningen behöver vi ta hänsyn till materialåtgång och se till att industrierna som växer fram är hållbara.
-
Känslan styr dig vid fiskdisken
foto: llee_wu "Seafood" (CC BY-ND 2.0) https://flic.kr/p/psBvWK Spelar det någon roll för dig om fisken du köper i butiken är miljömärkt eller inte? Svaret beror troligen på om du känner igen märkningen och vet vad den innebär, och om du är orolig för tillståndet i haven och fiskebestånden. Systemekologen Malin Jonell har studerat detta i sin avhandling, som är ett samarbete mellan Stockholms universitet och forskningsprogrammet Naturresurser och hållbar utveckling, Institutionen för geovetenskaper, Uppsala universitet.
-
Magmans rörelser avslöjar vulkanens kommande utbrott
Foto: "1999 crater", rbairdpccam (CC BY-NC 2.0) https://flic.kr/p/H6gJy Geologer från Uppsala universitet har spårat magmans rörelser under vulkanen Mt. Cameroon, vilket kommer att vara till hjälp för framtida arbete med att övervaka vulkanen. Läs mer här, och i artikeln som som är publicerad i Scientific Reports.
-
Uppsalageolog upptäcker ett nytt mineral
Så här ser gadolinit-(Nd) ut i ett elektronmikroskop Erik Jonsson, adjungerad professor vid Uppsala universitet och statsgeolog vid SGU har tillsammans med en grupp forskare från Tjeckien och Sverige upptäckt ett nytt mineral! Det nya mineralet som fått namnet gadolinit-(Nd) är särskilt rik på sällsynta jordartsmetaller, vilka blir allt mer viktiga inom allt ifrån solceller, batterier och elektronik.
-
Auli Niemi får Uppsala universitets finaste vetenskapliga pris
foto: Börje Dahrén Auli Niemi, professor i grundvattenmodellering vid institutionen för geovetenskaper, har tillsammans med Anders Hagfeldt, solcellsforskare och gästprofessor vid institutionen för kemi, utsetts till mottagare av Björkénska priset, Uppsala universitets finaste vetenskapliga pris.
-
Climate Change: a Parisian Tale of Triumph and Tragedy
Missade du förra veckans stora händelse, Uppsala University Lecture in Climate Change Leadership? Hela seminariet med professor Kevin Anderson, Niklas Zennström, rektor Eva Åkesson och professor Doreen Stabinsky filmades, så nu får du en chans till!
-
Två forskare belönas av Kungliga Vetenskaps-Societeten i Uppsala
Christopher Juhlin och Jaroslaw Majka med sina diplom. Foto Börje Dahrén Vid Kungliga Vetenskaps-Societetens årliga prisceremoni, där några av de mest framstående forskarna vid Uppsala universitet belönas, återfanns detta år två forskare från Institutionen för geovetenskaper. Priset delades ut vid en ceremoni i Museum Gustavianum tisdag 30 augusti. Kungliga Vetenskaps-Societeten i Uppsala grundades 1710 och är Sveriges äldsta vetenskapliga akademi.
-
Uppsala University Lecture in Climate Change Leadership 2016
Klimatforskaren Kevin Anderson blir Uppsala universitets andra gästprofessor på Zennströms klimatprofessur med inriktning på området klimatledarskap. Missa inte seminariet den 31 augusti, som även kan ses live via länken här nedan.
-
Japan drabbas av ännu en naturkatastrof - tyfonen Mindulle
Foto: By VIIRS image captured by NOAA’s Suomi NPP satellite - EOSDIS Worldview, Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=50855964 Mellan den 22 och 26 augusti träffades Japan och storstadsregionen Tokyo av den tropiska tyfonen Mindulle. Att Japan, som ligger relativt lång norrut i Stilla Havet, träffas av tropiska tyfoner hör inte till vanligheterna. Här nedan kan du läsa en intervju med två av våra forskare om detta extremväder, och om Japans kamp mot naturens krafter.
-
Redovisning av masteruppsatser den 22-25 augusti
Foto: Brian Hathcock, CC-license BY-NC-ND 2.0 Mellan 22 till 25 augusti presenterar våra blivande Masters of Science i Hållbar utveckling och Geovetenskap sina examensarbeten. Kolla in schemat här!
-
Ny bok om Kanarieöarnas geologi
Valentin Troll, professor i petrologi vid institutionen för geovetenskaper, har just släppt boken The Geology of the Canary Islands. Här kan du läsa bokförlagets intervju med författarna, samt ladda ned ett gratis kapitel från boken!
-
Uppsmältning av kalksten under vulkaner ger utsläpp av koldioxid
Vesuvius, som en hotande skugga över Napoli, men även ett populärt turistmål (foto: Valentin R. Troll) I en ny forskningsrapport undersöker svenska och italienska forskare vad som händer en magma kommer i kontakt med en kalksten på vägen upp till jordytan. Interaktionen mellan magma och kalksten hjälper till att förklara varför vissa vulkaner som Vesuvius (Italien) och Merapi (Indonesien) är särskilt explosiva. När kalksten smälts upp av den heta magman så frigörs dessutom stora mängder koldioxid, vilket påverkar den globala kolcykeln. Läs vidare här nedan (på engelska)
-
Ny prefekt vid institutionen
Foto: Börje Dahrén I juli tillträdde vår nya prefekt Christopher Juhlin. Läs en kort intervju Chris här nedan!
-
Daniel forskar om koldioxidlagring
För att minska utsläppen av koldioxid kan vi t.ex. effektivisera energianvändning och ersätta fossila energikällor med förnyelsebar energi. Men vi kan också helt enkelt hindra koldioxiden från att komma ut i atmosfären.
-
Erik Magnusson vinner pris för bästa masteruppsats
Priset för 2016 års bästa masteruppsats vid Institutionen för geovetenskaper går till Erik Magnusson. Hans uppsats med titeln "Temporal evolution of historic mafic lavas from Fogo, Cape Verde" imponerade stort på juryn.
-
Fabian är Global Swede
Fabián Martínez tar emot utmärkelsen som Global Swede. Foto: Karin Nylund, Utrikesdepartementet När Fabián Martínez fick mail från ”regeringen” trodde han att det var spam. När mail nummer två kom började han ana att det kanske låg något bakom den där inbjudan till UD trots allt. Det visade sig att han blivit utvald som Uppsala universitets representant vid diplomeringsceremonin Global Swede som arrangeras av Svenska institutet tillsammans med närings- och utrikesdepartementen.
-
Presentationer av studentuppsatser inom masterprogrammet i Hållbar utveckling
foto: U.S. Fish and Wildlife Service. CC BY 2.0 Kom och lyssna när våra studenter i Hållbar utveckling presenterar sina masterarbeten!
-
Presentationer av studentuppsatser inom masterprogrammet i geovetenskap
Foto: Katarina Grip Höök Våra studenter på masterprogrammet presenterar sina uppsatser. Kom och lyssna!
-
Presentationer av självständigt arbete i geovetenskap, kandidatprogrammet
foto: Börje Dahrén Vårterminen närmar sig sitt slut, och det är examenstider!
-
Lukas modellerar saltdiapirer
En saltdiapir i Zagrosbergen. Foto: Hemin Koyi En av de stora problemen med geologisk forskning är att studera de långsamma geologiska processer som tar tusentals, eller ibland många miljoner år. Med andra ord, hur studerar vi djuptiden, då vi är fast i våra korta mänskliga perspektiv?
-
Yuliya i Nepal
Här står Yuliya vid Gosainkunda, norr om Katmandu. Foto: Anton Fjodorov Det är viktigt att planera sina fältresor väl, men man kan inte förbereda sig för allt. Läs om Yuliyas forskning i Nepal, och en resa präglad av naturkatastrofer, humanitärt lidande och geopolitisk kris.
-
Aprilväder
Aprilväder är inte unikt för sverige. Här på Skottlands västkust. Foto: Börje Dahrén. Aprilväder... hagel, regn, sol, snö... Varje år blir vi lika förvånade!
-
Två av våra geologer intervjuade i lokalmedia
Vad är bättre än en intervju med en av våra geologer? Två intervjuer med två av våra geologer, såklart!
-
Vill du tävla i årets forsränning och representera Geo?
Vi söker ett lag om två till fyra studenter med en kreativ idé till hur institutionen för geovetenskaper kan representeras på en flotte under forsränningen.
-
Sylvia letar ursprunget till den äldsta jordskorpan
Sylvia hämtar stenprover på Island. Foto: Steffi Burchardt Hur bildades den första kontinentala jordskorpan? Det är en fråga som har gäckat geologer i flera decennier. Det är också en av de frågeställningar som Sylvia Berg har angripit i sin doktorsavhandling som hon nyligen framgångsrikt försvarade vid Institutionen för geovetenskaper.
-
Glaciärerna krymper - men blir det torka?
foto: Veijo Pohjola Kommer glaciärerna på den tibetanska högplatån smälta? Kommer regnet att öka? Finns risk för vattenbrist eller blir det istället fler översvämningar?
-
Doktor Dahrén: "Jag har några ton Indonesien i källaren"
Börje Dahrén under en exkursion till den indonesiska vulkanen Kelud. Foto: David Budd. Doktor Dahrén är doktorn som är en hejare på mandola, som bemästrar gamla analoga kameror till perfektion, och som klär sig i kavaj och fluga när det är fest. Och som där emellan bestiger rykande vulkaner.
-
David Budd avslöjar vulkanens inre hemlighet
David Budd på toppen av Merapi, Indonesien. foto: Börje Dahrén David Budd är doktoranden som studerat stenars "DNA". För stenar som skapats i samband med ett vulkanutbrott kan nämligen säga en hel del om när, hur och varför utbrottet skedde. Och om hur det djupa gångsystemet av magma ser ut, flera kilometer under jordens yta. Kunskapen kan användas för att bättre förutspå framtida vulkanutbrott, och i förlängningen för att rädda liv.
-
Frederic Wagner prisad student
Stolt kan vi meddela att en av våra duktiga doktorander, Frederic Wagner, fått motta pris för bästa studentartikel (Best student paper award) vid AGU´s stora konferens i slutet av förra året.
-
Graham Budd mottar prestigefyllt pris
Professor Graham Budd. Foto: Wenkbrauwalbatros CC BY-SA 3.0 Graham Budd, professor vid programmet Paleobiologi vid Institutionen för geovetenskaper har mottagit ett av de mer prestigefulla prisen inom paleobiologi - The Palaeontological Associations "President´s medal".
-
SHIpH studerar hur fartygstrafiken bidrar till försurat Östersjön
Anna Rutgersson deltar i ett stort samarbetsprojekt kallat SHIpH, som studerar försurningen av Östersjön. I en film förklarar nu hon och andra forskare vikten av sin forskning. SHIpH-projektet släpper en film om forskningen kring den kommersiella sjöfartens miljöeffekter i Östersjön. Ett sätt att minska den negativa effekten kan vara att använda så kallade scrubbers för att rengöra fartygens utsläppsgaser, säger forskarna.
-
Ian Snowball och TREASURE i SVT
Ian Snowball, professor vid institutionen för geovetenskaper intervjuas av SVT. Foto: Katarina Sundberg Ian Snowball, forskare vid programmet Naturresurser och hållbar utveckling (NRHU) vid institutionen för geovetenskaper, blev strax innan jul intervjuad av Sveriges Television om det så kallade TREASURE-projektet. Intervjun och ett längre nyhetsinslag sändes på SVT Västerbotten den 4 januari.
-
A mechanism for faster release of meltwater from the Greenland ice sheet
Meltwater rivers on the Greenland ice sheet. Photo: Dirk van As, Geological Survey of Denmark and Greenland (GEUS), Copenhagen, Denmark. -
Möjligheter och begränsningar med miljöcertifierad fisk
Många väljer att äta miljöcerifierad lax på julbordet. Men räcker det? Vad tar miljömärkningen egentligen hänsyn till, och finns det begränsningar? Foto: Peter Whyte CC-BY 3.0 Idag är nästan hälften av den fisk vi äter odlad. Trenden är ökande, och med tanke på den miljöpåverkan odlad fisk och skaldjur har, till exempel i form av skövlade mangreoveskogar och utsläpp av kemikalier och antibiotika, är det viktigt att se över hur väl miljöcertifieringen av fisk och skaldjur fungerar. Och om det är tillräckligt. Det skriver Malin Jonell och Patrik Rönnbäck från institutionen för geovetenskaper, tillsammans med Max Troell från Stockholms universitet i senaste numret av Havsutsikt.